Поверхностей на шлифовальном круге

При профильном шлифовании наибольшую сложность представ­ляет профилирование сопряженных выпукло-вогнутых поверхнос­тей на шлифовальном круге, точностью которых во многом опре­деляются качество, производительность и точность обрабатывае­мых профилей деталей штампов и пресс-форм. Имеется ряд конст­рукций универсальных приспособлений для профилирования абразивных кругов на плоскошлифовальном станке.

Профилирование кругов производят алмазом, острие которого с помощью различных приспособлений описывает траекторию в соответствии с заданным радиусом выпуклости (вогнутости) по­верхности. Такое простейшее приспособление показано на рис. 74. Приспособление имеет угловой стальной корпус 1 с отверстием вверху, в котором запрессован роликоподшипник 11 и установлен цельнометаллический шпиндель с кронштейном 4 и маховичком 12. В центре кронштейна в конусном отверстии установлен конус контрольной оправки 13. Для предотвращения попадания абразив-

Рис. 74. Схема приспособления с поворотной державкой алмазодержателя для профилирования на шлифовальном круге выпукло-вогнутых поверхностей

ной пыли во время профилирования круга конусное отверстие дер­жавки закрывается латунной пластиной 9, закрепленной металли­ческой пластиной 10 на корпусе 1.

Приступая к профилированию круга, сначала устанавливают корпус приспособления на электромагнитную плиту 2 с упором 6 в угольник 3, протирают конус отверстия в кронштейне 4 и встав­ляют в него конус контрольной оправки 13. Затем подсчитывают размер Н блока концевых мер 7 для профилирования выпуклых поверхностей круга: H=(d/2)+R для профилирования вогнутых поверхностей H—(dj2)—R, где d — диаметр контрольной оправ­ки; R— требуемый радиус профилирования поверхности круга.

Рис. 75. Схема установки алмазодержателя по блоку плиток приспособления: I—корпус, 2 — винт салазок, 3—салазки, 4— концевые меры, 5 — крепежный винт, в — алиазодержатель, 7 — кронштейн, 8 — пластина, 9 — крепежная пластина, 10 — маховик

После этого захватывают пальцами левой руки блок плиток и осторожно прикладывают его к нижней поверхности контроль­ной оправки 13, а пальцами правой руки перемещают по пазу кронштейна 4 алмазодержатель 6 и приставляют острие алмаза

Рис. 76. Профилирование выпукло-вогнутых поверхностей на шлифовальном кру­ге с помощью универсального приспособления

к блоку плиток; затем винтом 5 закрепляют алмазодержатель в кронштейне. Убедившись, что размер Н установлен правильно, чтобы не царапнуть острием алмаза нижнюю плитку блока, сна­чала вынимают конус оправки 13 из отверстия державки, затем убирают блок плиток, подводят круг 8 к острию алмаза и, осто­рожно врезаясь в круг, профилируют выпуклую поверхность. На рис. 75 изображена схема установки алмазодержателя по блоку плиток приспособления.

Изображенное на рис. 76 универсальное приспособление для профилирования выпуклых и вогнутых поверхностей на шлифо­вальном круге отличается от рассмотренных ранее высокой точ­ностью настройки и возможностью профилирования на круге по­верхностей больших радиусов кривизны. Приспособление имеет точно обработанную плиту (основание) У, на которой закреплены болтами и штифтами 2 стойки 5 и 14.

На верхней части стоек на расстоянии h от плоскости А обра­ботаны резьбовые отверстия с направляющими, в которых установ­лены центры 7 и 12 с маховичками 6 и 13.

Для наладки приспособления на профилирование поверхности требуемого радиуса скобу устанавливают между центрами и за­крепляют маховичками. Затем поворачивают (от руки) в верхнее положение скобу с державкой У и алмазодержателем 2 (рис. 77), после чего, вращая державку, опускают алмазодержатель до со­
прикосновения острия алмаза с блоком плиток концевых мер 3 высотой Н, установленным на плоскости плиты А приспособления, для выпуклых поверхностей круга H=R+h; для вогнутых поверх­ностей H=R— И, где R — радиус дуги профиля поверхности шли­фовального круга; h — расстояние от установочной плоскости ско­бы до оси центра отверстия.

Убедившись, что скоба с державкой и алмазодержателем установлена точно на заданном радиусе R профилирования круга,

приспособление устанавливают на электромагнитную плиту 3 (см. рис. 76) с упором в уголь­ник 4 и проверяют крепление кру­га 9 на шпинделе 8. Затем с по­мощью маховичков вертикальной подачи шпиндельной головки, продольного и поперечного пере­мещения стола (плоскошлифо­вального станка) подводят круг к приспособлению, захватывают снизу пальцами правой руки ско­бу // и устанавливают ее с ал­мазодержателем 10 под углом примерно 10—15° к оси вращения круга 9. В процессе профилиро­вания. круга алмаз должен быть подведен к нему так, чтобы обес­печивалось плавное вращение скобы и исключались ее вибрация и деформация под действием сил, создаваемых при врезании острия алмаза в круг.

Шлифование поверхностей деталей с мелким профилем, со­стоящим из сопряженных прямых и дуговых участков, требует сложного профилирования шлифовального круга с образованием на нем прямо — и криволинейных участков, особенно при профили­ровании вогнутой поверхности малого радиуса. Для такого профи­лирования следует применять нестандартные алмазные карандаши (см. рис. 19).

На рис. 78 показано универсальное приспособление, предназна­ченное для одновременного профилирования выпукло-вогнутых и наклонной (под углом а) поверхностей на абразивном круге. При­способление имеет основание 1, шарнирно соединенное осью 2 с синусной плитой 5, которая поворачивается на угол а. На расстоя­нии 100±0,005 мм от оси 2 в углублениях установлен и закреплен ролик 4. На верхней части синусной плиты имеется паз, на боко­вых сторонах которого закреплены направляющие планки б; по ним перемещается корпус 14 приспособления с кронштейном 11 и ал­мазодержателем 10. Перемещение корпуса осуществляют валиком с головкой 3, соединенным зубчатым колесом с рейкой, которая закреплена в нижней части корпуса 14. Кронштейн 11 с алмазо­держателем 10 может перемещаться по направляющим корпуса с помощью винта 9 для установки алм азодержателя 10 на заданный размер R. Вращение кронштейна 11 при профилировании круга 12
осуществляется маховичком 7, шпиндель которого соединен с го­ловкой 13. Во избежание попадания абразивной пыли на направ­ляющие кронштейна 11 и головку 13 во время профилирования круга на верхней поверхности корпуса 14 закреплена планкой 8 резиновая пластинка 15.

В качестве примера использования описанных приспособлений

Рис. 78. Универсальное синусное приспособление с передвижной головкой алма — нодержателн для одновременного профилирования на круге выпукло-вогнутых поверхностей, сопряженных с наклонными прямыми поверхностями

рассмотрим процесс шлифования шаблона, профиль которого представлен на рис. 79, а.

Для шлифования профиля шаблона используют круг с прямым профилем высотой 20 мм, диаметром 150—175 мм. Предваритель­но круг правят по торцам так, чтобы его высота А была несколько меньше 18 мм (17,9—17,95 мм). Затем куском круга вручную профилируют на торцовых участках круга поднутрения для шли­фования боковых поверхностей профиля детали. После этого про­филируют одну, а затем другую сторону круга, причем режущая кромка алмаза должна быть расположена ниже оси ее вращения на 26,7±0,02 мм. Для профилирования правой стороны круга при­способление боковой стороной прижимают к упорному угольнику плиты (рис. 79,6). Общая ширина корпуса 1 приспособления 80±0,03 мм. Для профилирования левой стороны приспособление перемещают вправо на 40 мм. Для этого между угольником плиты и приспособлением кладут плитку размером 40 мм (рис. 79, в).

Профилирование левой стороны, как и правой, заканчивают при том же показании лимба вертикальной подачи.

Закончив профилирование двух выпуклых дуг радиусом 26,7±0,02 мм и выдержав высоту круга 18_0,ю мм, приступают к профилированию периферии круга, ограниченной размером 4,5 мм. Для этого, не меняя установки приспособления, оправку 2

Рис. 79. Приемы профилирования замкнутого профиля на круге и шлифование с одного установа профиля шаблона: а—профиль шаблона, б, в — профилирование поверхности круга по радиусу на правой и левой сторонах круга, г — шлифование с одного установа профиля шаблона в лекальных тисках

с алмазодержателем опускают в нижнее положение и закрепляют. Затем с помощью лимба вертикальной подачи шпиндельной голов­ки и продольного перемещения стола профилируют периферию круга, выдерживая размер 4,5 мм; при этом предварительно кус­ком твердого круга карбида кремния (КЗ) снимают лишний слой. После этого проверяют общий профиль круга шлифованием пла­стинки цветного оргстекла. Убедившись, что круг запрофилирован правильно, приступают к шлифованию профилей шаблонов (рис. 79, г), закрепленных в лекальных тисках 3.

При шлифовании запрофилированным кругом необходимо сле­дить за тем, чтобы шаблоны не перегревались. Во избежание нагрева и прижогов на шлифуемых поверхностях рекомендуется малая подача шлифовального круга.

Воспроизведение на круге вогнутого профиля принципиально не отличается от профилирования выпуклых поверхностей. Отличие заключается в том, что режущая кромка алмаза располагается выше оси ее вращения. Профилирование вогнутых участков воз­можно лишь при значениях центрального угла менее 180°.

На рис. 80 показаны способы шлифования профиля шаблона, образованного дугой большого радиуса. Такие профили шлифуют обычно раздельно двумя или тремя кругами. Сначала с помощью приспособления (см. рис. 78) профилируют круг по поверхности с радиусом закругления 21,2+0,02 мм, длина которой (рис. 80, а) превышает на 0,5—1 мм длину половины дуги профиля шаблона, а также по прямолинейному участку. После этого тиски 1 с за­крепленным в них комплектом шаблонов 2 устанавливают на магнитную плиту 3 с упором в угольник 4 (рис. 80,6) и начинают шлифовать одну половину дуги профиля шаблона, выдерживая

Рис. 80. Обработка запрофилированным кругом сопряженного профиля шаблона на плоскошлифоьальном станке: а — схема к расчету сопряженного профиля шаблона, б — шлифование левой стороны про­филя шаблонов, закрепленных в лекальных тисках и установленных на электромагнитной плите станка, в — шлифование правой стороны профиля шаблонов после переустановки тисков на электромагнитной плите

размер 10,8+0,01 мм. Затем тиски поворачивают и шлифуют дру­гую половину профиля, не допуская врезания круга в ранее отшли­фованный участок (рис. 80, б).

Не меняя установки лекальных тисков с шаблонами, запрофи — лированный круг снимают и устанавливают круг прямого профиля высотой 10 мм и диаметром 150—175 мм. Затем круг правят вруч­ную по торцам зеленым карбидом кремния КЗ, при этом высоту его уменьшают до 9 мм во избежание врезания торца круга в ду­говой участок шлифуемой поверхности или превышения размера 58,4+0,02 мм, так как круг работает с поперечной подачей стола. После этого шлифуют боковую сторону профиля, а после поворота тисков — другую боковую сторону. Ширину профиля 58,4+0,02 мм проверяют с помощью блока плиток концевых мер.

Универсальное приспособление для одновременного профили­рования наклонных и округлых участков профиля круга изобра­жено на рис. 81. Столик 10 на оси 15 фиксируется в любом поло­жении винтом 3 и сухарем 16. Столик устанавливают по блоку концевых мер 17, помещенному между одной из трех планок /, за-

крепленной на основании 20, и роликом 2, запрессованным в вы­ступающую часть столика. Расстояния между осью вращения столика и осью ролика 2, а также между планками 1 выдерживают с большой точностью. Ползун 19 перемещают относительно столи­ка 10 с помощью микрометрического винта 14. Режущую кромку Рис. 81. Универсальное приспособление для одновременного профилирования наклонных и криволинейных участков профиля круга

алмаза устанавливают в нужное положение относительно оси вра­щения по лимбу винта 14 или с большей точностью — по блоку плиток концевых мер 22. Б последнем случае блок концевых мер помещают между упором 18 и планкой 21.

Правильное профилирование шлифовального круга по радиусу возможно лишь при определенном вылете алмаза 5 относительно стойки 6. Для этого при закреплении алмаза пользуются шабло­ном 12. При профилировании наклонных участков каретку 7 пере­мещают в продольном направлении по направляющим ползуна с помощью зубчатой рейки 8, закрепленной на каретке, и зубчатого колеса 9, установленного на штурвале 13. Стопоры 4 служат для фиксации исходного (нулевого) положения каретки при профили­ровании криволинейных участков круга; при профилировании на­клонных поверхностей круга один из стопоров вынимается.

Для защиты от пыли на ползуне 19 закреплен щиток 11, а для защиты трущихся внутренних поверхностей ползуна и каретки 7 на направляющих каретки установлены пылеуловители.

Приспособление может обеспечить точность профилирования криволинейных участков до 0,01 мм и точность угловых размеров ±30" при соблюдении следующих условий: 1) размер 72±0,01 мм (разрез АА) должен быть согласован с размером между стопора­ми 4 и при необходимости пригнан без люфта с помощью сухарей, расположенных в каретке 7, выдерживая симметричность относи­тельно оси поворта ползуна 19 в пределах ±0,01 мм; 2) несиммет­ричность упора 18 относительно оси поворота ползуна должна быть в пределах ±0,005 мм; 3) поворот столика 10 перемещения ползуна 19 и каретки 7 должен быть плавным и без люфта; 4) не­симметричность призматического паза в стойке 6 относительно оси поворота ползуна должна быть не более ±0,01 мм; 5) неперпенди- кулярность поверхности шаблона на стойке 6 относительно опор­ной поверхности столика 10 должна быть не более ±0,01 мм на длине 50 мм; 6) после сборки приспособления должен быть изме­рен фактически получившийся размер А между плоскостями шаб­лона 12 и стойки 6 (отклонение плоскости шаблона от оси столика не должно превышать ±0,005 мм). Полученный размер маркируют на шаблоне 12 и стойке 6.

В качестве примера использования описанного приспособления рассмотрим приемы профилирования на круге криволинейной по­верхности радиусом 11,8 мм и двух наклонных участков с углами 28°30′ и 26°15′ (рис. 82). После установки приспособления на маг­нитной плите необходимо произвести вручную предварительную правку круга с припуском 0,5 мм для уменьшения давления круга на режущую кромку алмаза и защиты его от преждевременного износа.

Прежде чем профилировать криволинейную поверхность радиу­сом 11,8 мм, необходимо правильно установить ползун; для этого следует, установив по шаблону 2 алмаз 4, уложить на поворотный столик 1 блок плиток концевых мер размером 11,8 мм. После этого уложить на основание два блока плиток 11 концевых мер, размеры которых подбирают из расчета поворота столика на заданные уг­лы 28°30′ и 26°15′ (условно размеры блоков плиток приняты 55 и 65 мм). Закончив установку приспособления, приступают к про­филированию криволинейной поверхности радиусом 11,8 мм. Для этого, слегка освободив гайку, поворачивают каретку 5 и, посте­пенно врезаясь алмазом в тело круга, профилируют поверхность. При вращении столика палец 8 упирается в тот или другой блок плиток 9, 3 и не позволяет врезаться алмазу в наклонные поверх­ности круга.

Для профилирования круга под угол 28°30′ каретку вместе с державкой алмаза поворачивают вправо и закрепляют столик
винтом 10. Затем вынимают стопор 6, фиксируют каретку 5 и, вращая маховичок 7, алмазом 4 профилируют наклонный участок круга. Закончив профилирование угла 28°30′, профилируют угол 26°15/. Для этого каретку 5 поворачивают влево и снова закрепля­ют столик 1 винтом 10, соединенным с сухарем. Профилирование угла 26°15/ осуществляют так же, как и угла 28°30′.

В качестве примера исполь­зования описаннного приспособ­ления на рис. 83 приведены схе­мы шлифования пуансона 1 ги­бочного штампа (рис. 83, а, б). Перед шлифованием профиля пуансона все стороны заготовки шлифуют под углом 90°±10′, при этом должен быть строго вы­держан размер 76±0,02 мм. Пос­ле закрепления и балансировки шлифовального круга на магнит­ную плиту 3 устанавливают при­способление. При этом боковая сторона основания приспособле­ния должна быть прижата к упор­ной планке 2 плиты, а поворот­ный столик 1 с выдвинутым пол­зуном настраивают на профили­рование криволинейной поверх­ности радиусом 8,2 мм (рис. 83, в). Для этого между упо­ром 12 поворотного столика и упорной планкой 13 стойки пол­зуна (см. рис. 81) кладут конце­вые меры (46,8 мм).

При шлифовании криволинейного участка пуансона оставляют припуск 0,4 мм на окончательную обработку. В процессе шлифо­вания участка радиусом 8,2 мм (рис. 83, г) необходимо периоди­чески переворачивать пуансон, чтобы центр дуги был равноудален от его боковых сторон. После шлифования поверхности радиусом закругления 8,2 мм на станок устанавливают шлифовальный круг прямоугольного профиля и балансируют его. Затем на магнитную плиту ставят приспособление, боковая сторона которого должна быть прижата к упорной планке магнитной плиты (рис. 83, д). По­воротный столик с ползуном устанавливают в нулевое положение, между упором и упорной планкой стойки ползуна укладывают блок концевых мер размером 44,8 мм и начинают профилировать вогнутый участок радиусом 10,2 мм. Предварительно вручную сни­мают лишний слой абразивного материала, оставляя припуск 0,5 мм на окончательную обработку алмазом.

После профилирования вогнутого участка радиусом 10,2 мм устанавливают поворотный столик на угол 31°22′ с помощью бло­
ка концевых мер, находящегося между роликом 2 (см. рис. 81) и упорной планкой. Затем стопор 4 вынимают из гнезда, сообщая каретке 7 возвратно-поступательное движение. Алмаз, профилируя участок под углом ЗГ22′ (рис. 83, е) к оси вращения круга, не должен врезаться в круг в месте сопряжения прямолинейного и ду­гового участков.

Закончив профилирование, проверяют профиль круга путем шлифования пластины цветного оргстекла (рис. 83. и). Затем на

Рис. 83. Приемы профилирования и шлифования пуансона гибочного штампа: и, б—шлифование и профилирование сторон заготовки, в — шлифование криволинейной поверхности пуансона, г—предварительное профилирование наклонного участка поверхнос­ти круга, д—окончательное профилирование наклонного участка круга, е — шлифование профиля на текстолитовой пластине, ж, з — шлифование наклонного участка заготовки, и — профиль, полученный после предварительного шлифования

станок устанавливают пуансон и предварительно шлифуют кри­волинейную поверхность радиусом 10,2 мм и наклонный участок (рис. 83, ж, з), оставляя припуск 0,2 мм для окончательной обра­ботки.

После этого профиль пуансона шлифуют поочередно двумя профилированными кругами, пока не будет выдержан размер 7.3±0,02 мм, который можно контролировать в процессе шлифова­ния с помощью индикатора, установленного на штангенрейсмусе.

На рис. 84 показан способ шлифования сложного сопряжен­ного профиля пуансона 7 пресс-формы с двумя оформляющими вставками 8 и 9. Шлифование вогнутых поверхностей на пуансоне со вставками производят с помощью запрофилированного выпук­лого круга 3, закрепленного упорной шайбой 5 и гайкой 6 на шпинделе 4 плоскошлнфовального станка. Для того чтобы упро­стить технологический пронесе изготовления пуансона 7 со встав­
ками 8 и 9 и повысить качество их обработки, рекомендуется из-за сложности профиля производить шлифование в две операции.

Сначала устанавливают на магнитную плиту 1 с упором в угольник 2 пуансон 7 и шлифуют кругом 3 вогнутые оформляю­щие поверхности на пуансоне (операция I); при этом базой явля­ются окна пуансона, ранее обработанные на слесарной операции.

Закончив шлифование поверх­ности на пуансоне, его снимают с плиты, а круг 3 — со шпинделя и вместо него закрепляют круг ПП. Затем периферией этого круга шлифуют боковые поверхности вставок и подгоняют их по месту окон пуансона 7; после этого лег­кими ударами медного или алю­миниевого молотка вгоняют вставки 8 и 9 в окна пуансона. Убедившись, что вставки постав­лены точно, без зазора, шлифуют нижнюю опорную поверхность пуансона в сборе со вставками. Круг ПП снимают, устанавлива­ют круг 8 и шлифуют в сборе вогнутые поверхности пуансона во вставках (операция II), следя за тем, чтобы радиусы их вогнутых поверхностей сопрягались с радиусами вогнутых поверхностей пуансона.